CN111555013A - 辐射单元及基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通讯技术领域，提供一种辐射单元及基站天线，上述辐射单元包括辐射体、支架以及通过支架安装于辐射体的寄生体，支架包括用于与辐射体连接的安装座以及设于安装座背离辐射体的一侧的多个支撑条，各支撑条均自上而下地设有多个定位部，寄生体设有多个定位口，各支撑条穿过对应的各定位口后，寄生体支承于同一高度位置的各定位部上，上述辐射单元可对寄生体与辐射体的间距进行调整，有效提高辐射单元的阻抗带宽和辐射带宽，使上述辐射单元能够兼容应用于4G网络和5G网络。

Description

辐射单元及基站天线

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，尤其提供一种辐射单元及基站天线。

背景技术

随着4G网络的全面普及以及5G网络的面世，在这种多网络共存的情形下，各大运营商希望开发出能够兼容多网络的天线设备，这就对所有的天线厂商提出了一种超宽带天线的需求。

辐射单元作为基站天线的重要组成部分，其性能好坏会直接影响基站天线的性能。传统的辐射单元通常会在辐射体上贴设寄生体，然而，寄生体与辐射体的间距相对固定，使得辐射单元只能工作在1.7G-2.7G频段，其相对带宽只有45.4％，带宽较窄，无法兼顾5G网络的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辐射单元及基站天线，旨在解决现有辐射单元带宽较窄的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种辐射单元，包括辐射体、支架以及通过所述支架安装于所述辐射体的寄生体，所述支架包括用于与所述辐射体连接的安装座以及设于所述安装座背离所述辐射体的一侧的多个支撑条，各所述支撑条均自上而下地设有多个定位部，所述寄生体设有多个定位口，各所述支撑条穿过对应的各所述定位口后，所述寄生体支承于同一高度位置的各所述定位部上。

本发明提供的辐射单元至少具有以下有益效果：通过支架将寄生体安装在辐射体上，各支撑条穿过寄生体的各定位口后，在同一高度位置的各定位部将寄生体支承固定，如此，寄生体可定位安装在任一高度位置的各定位部上，从而根据不同的应用情况对寄生体与辐射体的间距进行调整，有效提高辐射单元的阻抗带宽和辐射带宽，使上述辐射单元能够兼容应用于4G网络和5G网络。

在其中一实施例中，各所述支撑条均包括弹性段和定位段，各所述定位段通过各所述弹性段连接于所述安装座上，各所述定位部设于对应的所述定位段上。

在其中一实施例中，所述辐射单元还包括馈电组件，所述馈电组件与所述辐射体耦合连接。

在其中一实施例中，所述馈电组件包括相互正交设置的第一馈电片和第二馈电片，所述辐射体的中部开设有与所述第一馈电片的端部和所述第二馈电片的端部数量之和相对应的第一通孔，所述第一馈电片和所述第二馈电片均穿过对应的所述第一通孔后与所述辐射体耦合连接。

在其中一实施例中，所述安装座的中部设有用于安装所述第一馈电片和所述第二馈电片的支撑台，所述支撑台沿周缘设有第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔，所述第一馈电片的一端依次穿过所述第二通孔和其中一所述第一通孔且另一端依次穿过所述第三通孔和另一所述第一通孔，所述第二馈电片的一端依次穿过所述第四通孔和又一所述第一通孔且另一端依次穿过所述第五通孔和再一所述第一通孔。

在其中一实施例中，所述辐射单元还包括设于所述辐射体背离所述支架的一侧的巴伦，所述巴伦围绕所述馈电组件设置。

在其中一实施例中，所述辐射体包括相互分隔的多个振子臂，多个所述振子臂呈阵列结构布置。

在其中一实施例中，所述辐射单元还包括多个连接件，相邻两所述振子臂通过一所述连接件连接。

在其中一实施例中，各所述振子臂均设有朝背离所述支架方向延伸的凸部。

为实现上述目的，本发明还提供一种基站天线，包括反射板和至少一上述辐射单元，各所述辐射单元安装于所述反射板上。

由于上述基站天线采用了上述辐射单元的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基站天线的结构示意图；

图2为图1所示基站天线中的辐射单元的爆炸图；

图3为图2所示辐射单元中的支架的结构示意图；

图4为图3所示支架的俯视图；

图5为图2所示辐射单元中的辐射体与巴伦的结构示意图；

图6为图2所示辐射单元中的馈电组件的结构示意图；

图7为图2所示辐射单元中的连接件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的辐射单元的驻波仿真图；

图9为本发明实施例提供的辐射单元的隔离度仿真图。

其中，图中各附图标记：

10、辐射单元，11、辐射体，111、振子臂，1111、凸部，112、连接件，1121、第四卡扣部，1122、第五卡扣部，113、第一通孔，12、支架，121、安装座，1211、支撑台，1212、第二卡扣部，1213、第三卡扣部，1214、第二通孔，1215、第三通孔，1216、第四通孔，1217、第五通孔，1218、弹性部，1219、第一卡扣部，122、支撑条，1221、定位部，1222、弹性段，1223、定位段，1224、加强筋，13、寄生体，131、定位口，14、馈电组件，141、第一馈电片，142、第二馈电片，143、绝缘套，15、巴伦，151、金属柱，16、电路板，17、信号传输件，18、接地板，19、绝缘垫片，20、反射板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请结合图1制图7所示，一种基站天线，包括反射板20和至少一辐射单元10，各辐射单元10安装于反射板20上。

下面结合附图对上述辐射单元10进行详细描述。

请继续参阅图1至图7，一种辐射单元10，包括辐射体11、支架12以及通过支架12安装于辐射体11的寄生体13，支架12包括用于与辐射体11连接的安装座121以及设于安装座121背离辐射体11的一侧的多个支撑条122，各支撑条122均自上而下地设有多个定位部1221，寄生体13设有多个定位口131，各支撑条122穿过对应的各定位口131后，寄生体13支承于同一高度位置的各定位部1221上。

上述辐射单元10通过支架12将寄生体13安装在辐射体11上，各支撑条122穿过寄生体13的各定位口131后，在同一高度位置的各定位部1221将寄生体13支承固定，如此，寄生体13可定位安装在任一高度位置的各定位部1221上，从而根据不同的应用情况对寄生体13与辐射体11的间距进行调整，有效提高辐射单元10的阻抗带宽，辐射单元10的辐射带宽，使上述辐射单元10能够兼容应用于4G网络和5G网络；同时，通过调整寄生体13与辐射体11的间距，有效改善上述辐射单元10的水平方向图以及改善收敛水平面波瓣宽度。

具体地，请结合图1和图2所示，寄生体13为方形结构，当然，寄生体13的形状结构有多种，如圆形、多边形等，在此不作具体限定。

具体地，请结合图2和图3所示，安装座121上设有第一卡扣部1219，辐射体11上设有第一卡口，通过第一卡扣部1219卡接于第一卡口内，以实现安装座121与辐射体11连接。

具体地，请继续参阅图2和图3，安装座121上还设有弹性部1218，弹性部1218呈U型结构，弹性部1218的一端连接于安装座121且另一端用于连接第一卡扣部1219。在安装时，挤压弹性部1218，使第一卡扣部1219对准并插入第一卡口内，然后松开弹性部1218，在弹性部1218的弹性作用下，第一卡扣部1219卡接于第一卡口内。

更具体地，请继续参阅图2和图3，安装座121大致呈“+”型结构，第一卡扣部1219有四个，相应地，弹性部1218和第一卡口均有四个，各第一卡扣部1219通过各弹性部1218连接于安装座121的各端部，各第一卡扣部1219卡接于对应的第一卡口内，以实现安装座121与辐射体11连接，有效提高安装座121的安装稳固性。

当然，还可根据实际使用需要设置不同数量的第一卡扣部1219、弹性部1218以及第一卡口，如两个、五个等，在此不作具体限定。

在本实施例中，请结合图1至图4所示，各支撑条122均包括弹性段1222和定位段1223，各定位段1223通过各弹性段1222连接于安装座121上，各定位部1221设于对应的定位段1223上。在安装寄生体13时，先挤压各支撑条122，使各支撑条122的弹性段1222形变，并使各定位段1223对准并插入寄生体13的各定位口131内，然后松开各支撑条122，各支撑条122的弹性段1222回复，此时，寄生体13即可支承在同一高度位置的各定位部1221上。

具体地，请继续参阅图1至图4，支撑条122有四个，其中，两两支撑条122相背离设置，并且，两相背离的支撑条122的连线与另外两相背离的支撑条122的连线相互正交，即四个支撑条122排列成正交结构，在安装寄生体13时，先挤压各支撑条122，使各支撑条122在自身弹性段1222的弹性作用下相互靠拢，并使各定位段1223对准并插入寄生体13的各定位口131内，然后松开各支撑条122，各支撑条122的弹性段1222回复，此时，寄生体13即可支承在同一高度位置的各定位部1221上。

当然，还可根据实际使用需求设置不同数量的支撑条122，如两个、五个等，在此不作具体限定。

具体地，请继续参阅图1至图4，为增加各支撑条122的强度，防止各支撑条122断裂，各支撑条122的弹性段1222与安装座121之间均设有加强筋1224。

具体地，请继续参阅图1至图4，为更便于将各支撑条122插入寄生体13的各定位口131内，各支撑条122的各定位部1221均设有导向部，各定位部1221的导向部为自上而下倾斜的斜面部。

在本实施例中，请结合图1、图2和图6所示，辐射单元10还包括馈电组件14，馈电组件14与辐射体11耦合连接。通过采用耦合馈电形式，可有效扩展上述辐射单元10的辐射带宽，更有效保证上述辐射单元10能够兼容应用于4G网络和5G网络。

具体地，请结合图1、图2、图5和图6所示，馈电组件14包括相互正交设置的第一馈电片141和第二馈电片142，辐射体11的中部开设有与第一馈电片141的端部和第二馈电片142的端部数量之和相对应的第一通孔113，第一馈电片141和第二馈电片142均穿过对应的第一通孔113后与辐射体11耦合连接。

具体地，请结合图1至图6所示，安装座121的中部设有用于安装第一馈电片141和第二馈电片142的支撑台1211，支撑台1211沿周缘设有第二通孔1214、第三通孔1215、第四通孔1216和第五通孔1217，第一馈电片141的一端依次穿过第二通孔1214和其中一第一通孔113且另一端依次穿过第三通孔1215和另一第一通孔113，第二馈电片142的一端依次穿过第四通孔1216和又一第一通孔113且另一端依次穿过第五通孔1217和再一第一通孔113。

具体地，请结合图1至图6所示，支撑台1211上设有第二卡扣部1212和第三卡扣部1213，第二卡扣部1212与第一馈电片141相卡接，以将以第一馈电片141固定在支撑台1211上，第三卡扣部1213与第二馈电片142相卡接，以将第二馈电片142固定在支撑台1211上。

在本实施例中，请结合图1、图2和图5所示，辐射单元10还包括设于辐射体11背离支架12的一侧的巴伦15，巴伦15围绕馈电组件14设置。通过设置巴伦15，可有效实现辐射体11与馈电线缆的阻抗匹配。

具体地，请结合图1和图2所示，馈电组件14还包括两绝缘套143，两绝缘套143分别套设于第一馈电片141和第二馈电片142上，以将第一馈电片141和第二馈电片142均与巴伦15绝缘分隔，从而进一步提高上述辐射单元10的带宽。

在本实施例中，请结合图1、图2和图5所示，辐射体11包括相互分隔的多个振子臂111，多个振子臂111呈阵列结构布置。

具体地，请结合图1、图2和图5所示，振子臂111有四个，巴伦15包括四个金属柱151，各金属柱151连接于对应的振子臂111背离支架12的一侧，四个金属柱151远离辐射体11的一端相互连接。

具体地，请结合图1、图2、图5和图7所示，辐射单元10还包括多个连接件112，相邻两振子臂111通过一连接件112连接。通过连接件112将相邻两振子臂111连接，使得相邻两振子臂111的间距一致，有效改善辐射单元10的隔离度，同时也有效提高辐射体11的整体稳固性。

具体地，请结合图1、图2、图5和图7所示，连接件112设有相对设置的两第四卡扣部1121和两同向设置的第五卡扣部1122，各振子臂111均设有第二卡口，一第四卡扣部1121卡接于一振子臂111的第二卡口内且另一第四卡扣部1121卡接于另一振子臂111的第二卡口内，同时，一第五卡扣部1122卡接于一振子臂111的边缘且另一第五卡扣部1122卡接于另一振子臂111的边缘，如此，可将相邻两振子臂111稳固连接，进一步提高辐射体11的整体稳固性。

具体地，请结合图1、图2和图5所示，各振子臂111均设有朝背离支架12方向延伸的凸部1111。通过在各振子臂111上设置凸部1111，在不增加辐射体11的投影面积的情况下，可进一步拓展辐射单元10的阻抗带宽，更有效保证上述辐射单元10能够兼容应用于4G网络和5G网络。

具体地，请结合图1、图2和图6所示，上述辐射单元10还包括设于反射板20上的电路板16和接地板18，接地板18位于电路板16与反射板20之间，电路板16上设有两信号传输件17，第一馈电片141的一端穿过巴伦15并通过一信号传输件17与接地板18连接，第一馈电片141的另一端悬空设置，用于辐射体11耦合连接；第二馈电片142的一端穿过巴伦15并通过另一信号传输件17与接地板18连接，第二馈电片142的另一端悬空设置，用于辐射体11耦合连接。两信号传输件17用于连接馈电线缆，馈电信号进两信号传输件17传输到第一馈电片141和第二馈电片142的一端，第一馈电片141和第二馈电片142的另一端分别与辐射体11耦合，使辐射体11向外辐射信号。

具体地，请结合图1、图2和图4所示，巴伦15穿过电路板16后与接地板18连接。

具体地，请继续参阅图1和图2，为避免电路板16与反射板20接触而产生无源互调的情况，接地板18与反射板20之间设有绝缘垫片19。

从图8和图9可以看出，上述辐射单元10工作在2.2G-3.8G频段时，驻波比满足1.4以下，隔离度满足-25dB以下，可见，上述辐射单元10能够有效兼容应用于4G网络和5G网络。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种辐射单元，其特征在于：包括辐射体、支架以及通过所述支架安装于所述辐射体的寄生体，所述支架包括用于与所述辐射体连接的安装座以及设于所述安装座背离所述辐射体的一侧的多个支撑条，各所述支撑条均自上而下地设有多个定位部，所述寄生体设有多个定位口，各所述支撑条穿过对应的各所述定位口后，所述寄生体支承于同一高度位置的各所述定位部上。

2.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于：各所述支撑条均包括弹性段和定位段，各所述定位段通过各所述弹性段连接于所述安装座上，各所述定位部设于对应的所述定位段上。

3.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于：所述辐射单元还包括馈电组件，所述馈电组件与所述辐射体耦合连接。

4.根据权利要求3所述的辐射单元，其特征在于：所述馈电组件包括相互正交设置的第一馈电片和第二馈电片，所述辐射体的中部开设有与所述第一馈电片的端部和所述第二馈电片的端部数量之和相对应的第一通孔，所述第一馈电片和所述第二馈电片均穿过对应的所述第一通孔后与所述辐射体耦合连接。

5.根据权利要求4所述的辐射单元，其特征在于：所述安装座的中部设有用于安装所述第一馈电片和所述第二馈电片的支撑台，所述支撑台沿周缘设有第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔，所述第一馈电片的一端依次穿过所述第二通孔和其中一所述第一通孔且另一端依次穿过所述第三通孔和另一所述第一通孔，所述第二馈电片的一端依次穿过所述第四通孔和又一所述第一通孔且另一端依次穿过所述第五通孔和再一所述第一通孔。

6.根据权利要求3所述的辐射单元，其特征在于：所述辐射单元还包括设于所述辐射体背离所述支架的一侧的巴伦，所述巴伦围绕所述馈电组件设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的辐射单元，其特征在于：所述辐射体包括相互分隔的多个振子臂，多个所述振子臂呈阵列结构布置。

8.根据权利要求7所述的辐射单元，其特征在于：所述辐射体还包括多个连接件，相邻两所述振子臂通过一所述连接件连接。

9.根据权利要求7所述的辐射单元，其特征在于：各所述振子臂均设有朝背离所述支架方向延伸的凸部。

10.一种基站天线，其特征在于：包括反射板和至少一如权利要求1-9任一项所述的辐射单元，各所述辐射单元安装于所述反射板上。

Images